DE2003345A1

DE2003345A1 - Ceramic air bearings

Info

Publication number: DE2003345A1
Application number: DE19702003345
Authority: DE
Inventors: Brandon Reginald L
Original assignee: Minnesota Mining and Manufacturing Co
Current assignee: 3M Co
Priority date: 1969-01-27
Filing date: 1970-01-26
Publication date: 1970-07-30
Also published as: FR2029470A1

Description

Ceramic air bearings

Die Erfindung betrifft Lager, in denen ein Luftfilm als Schmiermittel dient und axiale Drücke durch magnetische Vorrichtungen aufgenommen werden.The invention relates to bearings in which an air film is used as a lubricant and axial pressures through magnetic ones Devices are included.

Die Erfindung ist besonders zweckmäßig bei der Handhabung textiler Fasern, Garne und Fäden, da keine öligen Schmiermittel benötigt werden. Infolge des hellen, keramischen Materials und der Tatsache, daß keine Schmieröle benötigt werden, ist die Möglichkeit einer Verschmutzung des Textilmaterials wesentlich herabgesetzt. Da sich der Luftfilm von selbst bildet, ist keine kostspielige Luftleitung erforderlich. Schließlich sind die keramischen Produkte besonders geeignet infolge ihrer Härte und Verschleißfestigkeit. Sie bieten auch Vorteile in Verbindung mit magnetischen Lagern und Bewegungen hoher Geschwindigkeit, da sie nicht zu Foucult-Strömen oder Wirbelströmen führen.The invention is particularly useful when handling textile fibers, yarns and threads, since there are no oily ones Lubricants are needed. As a result of the light, ceramic material and the fact that no lubricating oils are required is the possibility of contamination of the textile material substantially reduced. Since the air film forms by itself, no expensive air duct is required. Finally, the ceramic products are particularly suitable because of their hardness and wear resistance. They also bid Advantages in connection with magnetic bearings and high-speed movements, since they do not involve currents or Foucult Lead eddy currents.

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Die erfindungsgemäßen keramischen Lager aus hochreiner Tonerde vereinigen die Vorteile des keramischen Materials mit den Vorteilen , die durch magnetische Mittel für die Aufnahme der Drucke gegeben sind. Viele sogenannte Luftlager benötigen eine Luftzufuhr. Es wurde festgestellt, daß keine besonderen Maßnahmen für die Luftzuführung zu den erfindungsgemäßen Lagern erforderlich sind, da die Umdrehung allein offensichtlich bereits zu einer gleichmäßigen Verteilung der Luft als Film führt. Es konnte sogar festgestellt werden, daß bei Anlegen von Unterdruck an das erfindungsgemäße Lager mit vertikaler oder horizontaler Achse der Schmiereffekt verloren geht. Wegen der Härte und der Oberflächengüte der Gleitfläche kann ein solches Lager auch in einigen Fällen bei vermindertem Druck angewandt werden. Es scheint, daß zu-mindest in einem gewissen Ausmaß die axialer Bewegung der Welle zum Lager durch eine Art Stoßdämperwirkung verhindert wird, wenn die Abstände der druckaufnehmenden Ringe oder Lagerkragen ausreichend gering sind. Zeitweise Überlastungen, die noch nicht zu einer wirklichen physikalischen Beschädigung führen,bewirken auch keine schwerwiegende Zerstörung der Gleitflächen.The ceramic bearings according to the invention made of high-purity alumina combine the advantages of the ceramic material with the advantages given by magnetic means for receiving the prints. Many so-called air bearings need an air supply. It was found that no special measures for the air supply to the invention Bearings are required, since the rotation alone obviously already leads to an even distribution of the Air as a film. It could even be found that when a negative pressure is applied to the bearing according to the invention with vertical or horizontal axis the smearing effect is lost. Because of the hardness and surface quality of the sliding surface such a bearing can also be used in some cases at reduced pressure. It seems that at least one thing to a certain extent the axial movement of the shaft to the bearing is prevented by a kind of shock-absorbing effect when the clearances the pressure-absorbing rings or bearing collars are sufficiently small. Temporary overloads that have not yet turned into one cause real physical damage, cause too no serious destruction of the sliding surfaces.

Die Erfindung wird anhand der Figuren näher erläutert.The invention is explained in more detail with reference to the figures.

Fig. 1 zeigt teilweise im Schnitt ein keramisches Lager nach der Erfindung mit einer zylindrischen Aussenflache oder Lagerschale, wobei die Welle an beiden Enden über die Lagerschale hinausreicht.Fig. 1 shows partially in section a ceramic bearing according to the invention with a cylindrical outer surface or bearing shell, the shaft extending beyond the bearing shell at both ends.

Fig. 2 zeigt ein anderes erfindungsgemäßes Lager mit einem glockenförmig erweiterten Rand, damit ein Abgleiten der Fasern verhindert wird, In diesem Fa.ll reicht die Welle nicht durch die ganze Lagerschale sondern das Lager ist am anderen Ende abgeschlossen, damit kein Staub, Faserbruch usw.. eindrigen kann.Fig. 2 shows another bearing according to the invention with a bell-shaped widened edge so that the fibers slide off In this case, the shaft does not extend through the entire bearing shell, but the bearing is at the other end closed so that no dust, fiber breakage, etc. penetrate can.

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Es können natürlich auch andere magnetische Drucklagerteile vorliegen. Es wird hier nur ein Beispiel für die äussere Form und die Abdichtungsinittel gezeigt. Selbstverständlich sind andere Formen und Dichtungen möglich.There can of course also be other magnetic thrust bearing parts. There is only one example here for the exterior Shape and sealing means shown. Of course other shapes and seals are possible.

Das erfindungsgeraäße gasgeschmierte keramische Lager nach Fig. i besteht aus einer äusseren Lagerschale 10 mit einer Laufbahn und einer zylindrischen Spindel 12, wobei das radiale Lagerspiel zwischen der Laufbahn, also der Innenfläche der Lagersehale, und der Aussenflache der Spindel 2,5 χ KT^bis 1,3 x KT²HHn oder vorzugsweise 2,5 χ ΙΟ"³ bis 7,6The gas-lubricated ceramic bearing according to the invention according to FIG. I consists of an outer bearing shell 10 with a raceway and a cylindrical spindle 12, the radial bearing play between the raceway, i.e. the inner surface of the bearing shell, and the outer surface of the spindle 2.5 χ KT ^ bis 1.3 x KT ² HHn or preferably 2.5 χ ΙΟ " ³ to 7.6

beträgt. Unter dem radialen Lagerspiel versteht man den Abstand zwischen &en Flächen, wenn Spindel mit Welle genau zentrisch in der Lagerschale vorliegt. Der Gesamtabstand, wenn also die Spindel an einer Stelle der Lagerschale aufliegt, wird ungefähr dem doppelten radialen Lagerspiel zwischen Spindel und Lagerschale entsprechen. Ist das radialeamounts to. The radial bearing play is understood as the distance between & en surfaces when the spindle with the shaft is exactly centered in the bearing shell. The total distance, if the spindle rests at one point on the bearing shell, will correspond approximately to twice the radial bearing play between the spindle and the bearing shell. Is that radial

ρ Lagerspiel merklich über 1,3 χ iO mm vergrößert, so treten Probleme mit der Gasschmierung während des Laufs auf, d.h.ρ Bearing clearance increased noticeably over 1.3 χ OK mm, so step Problems with gas lubrication during the run, i. E.

ein solches Lager neigt dazu, nicht mehr luftgeschmiert zu sein. Auch kann es dann während des Laufs zum Schlagen kommen.such a bearing tends to no longer be air-lubricated be. It can also hit during the run.

Innerhalb des angegebenen Bereichs des radialen Lagerspiels kommt es bei den erfindungsgemäßen Lagern zu einem Selbst- ä zentrieren, offensichtlich hervorgerufen durch Scherkräfte in dem Gas zwischen den gleitenden Flächen.Within the specified range of the radial bearing clearance, it is centered in the inventive bearings to a self-similar, apparently caused by shear forces in the gas between the sliding surfaces.

Nach Fig. 1 ist die Spindel 12 mit der Welle 14 fest verbunden. Es kann nun die Lagerschale 10 oder die Welle l*l· der drehende Teil sein abhängig von der Montageart. An den Enden der Spindel 12 befinden sich um die Welle 14 zwei magnetische Ηΐηκβ 20_. Dabei ist es nicht wesentlich, daß diese aus Ferriten bestehen.'Es kann jedes beliebige andere leicht magnet!sierbare Material dafür angewandt werden, jedoch werden die Ferrite bevorzugt. Diese Ferritringe wer-According to FIG. 1, the spindle 12 is firmly connected to the shaft 14. The bearing shell 10 or the shaft can now be used rotating part depends on the type of installation. At the ends of the spindle 12 there are two around the shaft 14 magnetic Ηΐηκβ 20_. It is not essential that these consist of ferrites. Any other easily magnetizable material can be used to however, the ferrites are preferred. These ferrite rings are

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den so magnetisiert, daß sich die Pole an den beiden Flächen befinden. Ihr Durchmesser ist etwas geringer als der der Spindel 12, um eine mögliche Berührung mit der Lagerschale 10 zu vermeiden. Zwei weitere magnetisierbare Ringe 22 befinden Bich am anderen Ende der Spindel 12 undden Ringen 20 in der Weise, daß die beiden Ringe an jedem Ende magnetisch abstoßend sind, d.h, die gleichen Pole sind einander zugekehrt.. Die Ringe 22 sind an der Lagerschale 10 durch Pixierringe 14 gehalten, die üblicherweise Metallringe sind und über ein Gewinde in die Schale 10 eingreifen. Diese geringe Metallmenge scheint nicht nennenswert zu Wirbelströmen zu führen, wie sie mit massiveren Metallteilen auftreten können. Die Ringe 22 haben zweckmäßerweise einen möglichst genauen Aussendurchmesser entsprechend dem Innendurchmesser des Lagers 10 und Bohrungen, die etwas größer sind als die Welle 14. Nach Fig. 1 ragt die Welle 14 an beiden Seiten über das Lager 10 hinaus und zwar um wieviel, ist nicht wesentlich und kann je nach Wunsch gewählt werden. So kann man z.B. das längere Ende für den Antrieb heranziehen oder es wird fixiert, wobei dann das Lager 10 angetrieben wird, z.B. mit Hilfe eines Treibrades, einer Anzahl von laufenden Fäden oder dergleichenJ Nach Fig. 2 weist die Hülse 30 unten einen erweiterten Teil Jl und oben einen Abschluß zur Verhinderung des Eindringens von Fremdstoffen auf. Inder hier gezeigten Ausführungsform handelt es sich dabei um einen eingeschraubten Stopfen 33. Die Spindel 32 ist auf der Welle Jh wie bei Fig. befestigt. Das ganze wird in der Hülse 30 mit magnetischen Lagerteilen entsprechend der Fig. 1 gehalten. Es handelt sich dabei -um magnetisch ungleiche Ferritringe/22, wobei jedes Ringpaar sich die gleichgepolten Flächen zukehrt.Wie in Fig. 1 ist zur Halterung ein Metallring 2k vorgesehen. Der Schraubstopfen 33 kann aus keramischen Material bestehen. Er ist keinem Verschleiß unterworfen und kann daher auch aus anderen Werkstoffen wie Metall, Kunststoff oder Kautschuk bestehen. Er weist Bohrungen oder Vertiefungen 35 für das Ein- und Ausschrauben auf, die in üblicher Weise ausgeführt sein können. Es kann sich bei dem Gewinde um ein rechts- oder linksgängiges handeln. Aue - 5 -magnetized so that the poles are on the two surfaces. Its diameter is slightly smaller than that of the spindle 12 in order to avoid possible contact with the bearing shell 10. Two further magnetizable rings 22 are located at the other end of the spindle 12 and the rings 20 in such a way that the two rings are magnetically repulsive at each end, that is, the same poles are facing each other. The rings 22 are on the bearing shell 10 through Pixier rings 14 held, which are usually metal rings and engage in the shell 10 via a thread. This small amount of metal does not seem to lead to any significant eddy currents, as can occur with more massive metal parts. The rings 22 expediently have as precise an outer diameter as possible corresponding to the inner diameter of the bearing 10 and bores which are slightly larger than the shaft 14. According to FIG. 1, the shaft 14 protrudes on both sides beyond the bearing 10 and by how much is not essential and can be chosen as desired. Thus, for example the longer end use for the drive or it is fixed, in which case the bearing 10 is driven, for example by means of a drive wheel, a number of running threads or dergleichenJ According to FIG. 2, the sleeve 30 below a flared portion Jl and a seal at the top to prevent the ingress of foreign matter. In the embodiment shown here, it is a screwed-in plug 33. The spindle 32 is attached to the shaft Jh as in FIG. The whole is held in the sleeve 30 with magnetic bearing parts according to FIG. These are magnetically unequal ferrite rings / 22, with each pair of rings facing the surfaces of the same polarity. As in Fig. 1, a metal ring 2k is provided for mounting. The screw plug 33 can be made of ceramic material. It is not subject to wear and tear and can therefore also consist of other materials such as metal, plastic or rubber. It has bores or depressions 35 for screwing in and unscrewing, which can be carried out in the usual way. The thread can be right-handed or left-handed. Aue - 5 -

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elastischem Material kann man einen Stopfen, z.B. aus Nylon anwenden.elastic material, a plug, e.g. made of nylon, can be used.

Die keramischen Gleitflächen des erfindungsgeraaßen Luftlagers, die dem Verschleiß unterworfen sind, nämlich die Gleitfläche der Spindel und der Hülse werden auf eine Oberflächen-. rauhigkeit unter 51/um (20 root-mean-square microinches) hin geprüft unter einem Rauhabstand von 0,75 mm (0,03 roughness width cutoff) und einem Diamantstift mit einem Radius von O,O13nn. Für optimale Leistung soll die Rauhtiefe einen quadratischen " ™ Mittelwert von nicht mehr als 0,25 /um besitzen. Die Gleitflächen sollen fehlerfrei sein und keine Vertiefungen von mehr als etwa 0,C?5 mm aufweisen.The ceramic sliding surfaces of the air bearing according to the invention, which are subject to wear, namely the sliding surface of the spindle and the sleeve are on a surface. roughness less than 51 / µm (20 root-mean-square microinches) tested with a rough distance of 0.75 mm (0.03 roughness width cutoff) and a diamond pen with a radius of 0.03nn. For optimal performance, the surface roughness should be a square "™ Have an average value of not more than 0.25 µm. The sliding surfaces should be free of defects and no more indentations than about 0. C 5 mm.

Das keramische Material, aus dem zumindest die Lagerschale, die Spindel und vorzugsweise auch di3*Welle besteht ,-enthält vorzugsweise zumindest 85 Gew.-$ c£-Tonerde in Form von Kristallen, insbesondere zumindest 92 % solche Kristalle. Besonders geeignet sich Körper mit bis hinauf zu mehr als etwa 99,99 % 06-Tonerde. 06-Tonerde ist chemisch dasselbe wie Saphir oder Rubin und besitzt daher besondere Härte und Widerstandsfähigkeit gegenüber Abrieb. Die Korngröße von zumindest 98 % der ä Tonerdekristalle soll ztvischen etwa 0,5 und 40/um liegen. Einige Kristalle können beträchtlich größer sein. Maximal wird man jedoch in der Praxis nicht über etwa 150,um gehen.The ceramic material, of which at least the bearing shell, the spindle and preferably also the shaft is made, preferably contains at least 85% by weight of alumina in the form of crystals, in particular at least 92 % of such crystals. Bodies with up to more than about 99.99 % 06 clay are particularly suitable. 06-Alumina is chemically the same as sapphire or ruby and is therefore particularly hard and resistant to abrasion. The grain size of at least 98% of the alumina crystals like to / to be ztvischen about 0.5 and 40th Some crystals can be considerably larger. In practice, however, you will not exceed a maximum of around 150.

Die bevorzugte Körnung der Kristalle liegt zwischen 2 und 10,Um, sinn /The preferred grain size of the crystals is between 2 and 10 μm, meaning /

jedoch/für spezielle Zwecke auch andere Kristallgrößen geeignet. Die Kristalle der 3L-Tonerde liegen in den Körpern als dichte kompakte Masse vor. Andere sehr harte keramische Produkte können gegebenenfalls angewandt v/erden. Wenn erforderlich können Maßnahmen zur Ableitung von elektrostatischer Aufladung vorgenommen werden."however / for special purposes other crystal sizes are also suitable. The crystals of 3L clay lie in the bodies as dense compact mass before. Other very hard ceramic products can optionally be used. If necessary you can Measures to dissipate electrostatic charge are taken. "

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In dem keramischen Körper liegt eine 2. Phase in einer Menge von etv/a 0,01 bis 0,05 Gew.-% ja sogar bis hinauf zu etwa 15 Gew.-Ji vor. Es handelt sich dabei um ein anderes Material als die oben erwähnten Kristalle aus^-Tonerde. Diese 2. Phase, wenn sie bis zu einer Menge von etv/a 15 Gevt-# in dem Keramikkörper vorliegt, ist weitgehend ein glasiges Produkt 'enthaltend Silicium-, Aluminium- und Magnesiumoxid. Es können auch andere Metalloxide, insbesondere wie sie als feuerfeste Produkte angewandt werden, zur Verwendung gelangen. Wie erwähnt, kann die Grundmasse eine 2. Phase aus einem anderen anorganischen Material enthalten und etwa 0,01 bis 0,05 Gew.-% des Körpers ausmachen. Die geringen Anteile der anderen anorganischen Substanzen können in dem Keramikkörper als Verunreinigungen vorliegen, die absichtlich oder unabsichtlich hineingekommen sind, vorausgesetzt, daß sie Karte und Verschleißbeständigkeit nicht nachteilig beeinflußen.In the ceramic body a 2nd phase is in an amount of etv / a 0.01 to 0.05 wt -.% And even up to about 15 parts by weight Ji before. It is a different material than the above-mentioned crystals of ^ clay. This 2nd phase, if it is present in the ceramic body up to an amount of about 15 Gevt- #, is largely a glassy product containing silicon, aluminum and magnesium oxide. Other metal oxides, in particular those used as refractory products, can also be used. As mentioned, the base composition may contain a second phase of another inorganic material, and about 0.01 to 0.05 wt -.% Make up the body. The small amounts of the other inorganic substances may be present in the ceramic body as impurities that are intentionally or unintentionally got into it, provided that they do not adversely affect the card and wear resistance.

Die Dichte der erfindungsgemäßen keramischen Lager sollto allgemein zumindest J>,h g/cm^J betragen. Das spezifische Gewicht von %-Tonerde beträgt 3,9? g/cm Λ Die Anwesenheit von Zusätzen mit niedereren Dichten, wie Quarz, Calciumoxid oder Magnesiumoxid, führen zu geringereren Werten der keramischen Körper. Ein Material mit 85 % Tonerde_/ in üblicherweise verdichtet, sollte daher ein spezifisches Gevricht von zumindest 3,4 g/cm ,bei einem Tonerdegehalt von 96 % zumindest 3,6 g/cm-^ und bei über 99,99 % Aluminiumoxid zumindest 3,9 g/cm-* besitzen. Hohlräume und Poren innerhalb der Körper dürfen etwa 10 Vol.-Ji nicht übersteigen und sollten auf das Innere der Teile beschränkt sein, also nicht in die Gleitflächen reichen. Einzelne Poren haben vorzugsweise einen Querschnitt von nicht mehr als etv/a 0,075 bis 0,25 mm.The density of the ceramic bearings according to the invention should generally be at least J>, h g / cm ^J. The specific gravity of% alumina is 3.9? g / cm Λ The presence of additives with lower densities, such as quartz, calcium oxide or magnesium oxide, lead to lower values of the ceramic bodies. A material with 85 % alumina _/ in usually compacted should therefore have a specific weight of at least 3.4 g / cm, with an alumina content of 96% at least 3.6 g / cm-^ and with over 99.99 % aluminum oxide at least 3 , 9 g / cm- * own. Cavities and pores within the body must not exceed about 10 Vol.-Ji and should be restricted to the interior of the parts, i.e. not reach into the sliding surfaces. Individual pores preferably have a cross section of no more than about 0.075 to 0.25 mm.

Ein erfindungsgemäßes Lager kann wie folgt'hergestellt werden. Etwa 95 Gew.-Teile handelsübliche ^-Tonerde, 3 Gew.-TeileA bearing according to the invention can be produced as follows will. About 95 parts by weight of commercially available ^ clay, 3 parts by weight

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Magnesiurasilicat (Talkum) und 2 Gew.-Teile Ton, also ein wasserhaltiges Aluminiumsilicate wurden in eine Aluminiumoxidausgekleidete Kugelmühle zusammen mit etwa 15 Gew.-Teile eines Netzmittels (z.B. Natriumpentaphosphat),etwa 1,25 Teile organisches Bindemittel (z.B. Polyvinylalkohol) und etwa 0,2 Teile Entflockungsmittel (z.B. Ligninsulfat) eingebracht. Nach Zusatz von etwa 55Gew^-Tellen Wasser und 200 bis 500Gew.-Teilen Aluminiumoxidkugeln wurde 20 h gemischt und dabei die Korngröße des Produkts auf unter etwa 5 /um.verringert. DerMagnesiurasilicate (talc) and 2 parts by weight of clay, so one hydrous aluminosilicates were lined in an alumina Ball mill along with about 15 parts by weight of a wetting agent (e.g. sodium pentaphosphate), about 1.25 parts organic binding agent (e.g. polyvinyl alcohol) and about 0.2 part deflocculant (e.g. lignin sulfate). After adding about 55 parts by weight of water and 200 to 500 parts by weight Alumina balls were mixed for 20 hours while the Grain size of the product reduced to less than about 5 μm. Of the

o ^i Schlicker wurde dann sprühgetrocknet z.B. bei 100 bis 260 C, · % vorzugsweise ca. 20O⁰C,auf einen möglichst geringen Wassergehalt, zumindest unter 4 %_t vorzugsweise unter 2 %. o ^ i slurry was then spray dried for example at 100 to 260 C, preferably about 20O ·% ⁰ C, to a low water content, at least below 4% _t preferably below 2%.

Das sprühgetrocknete Material vrurde dann mit Bindemittel gemischt, so daß der Anteil an organischem Bindemittel in dem Gemisch auf 100 Teile anorganisches Material, etwa 10 Teile nicht überschreitet. Das ganze wurde dann geknetet, z.B. etwa 30 min. Nach einer Rezeptur wurden ca. 100 Teile sprühgetrocknetes Material mit einem Teil Paraffinwaxemulsion (etwa gleiche Gew.-Teile Paraffin und Wasser) entweder mit 15 Teilen einer 5 #-igen wässrigen Ligninlösung (Lignin extrahiert aus Tang) oder 17 Teile einer 20 #-igen Glykollösung von Polyvinyl- g alkohol', dann wurde Wassertiszu einem Feuchtigkeitsgehalt von etwa 17 % zugesetzt. Das Gemisch ist eine leicht'strangpressbare Masse.The spray dried material was then mixed with binder so that the amount of organic binder in the mixture per 100 parts of inorganic material does not exceed about 10 parts. The whole thing was then kneaded, for example for about 30 minutes from seaweed) or 17 parts of a 20 # glycol solution of polyvinyl alcohol ', then water ice was added to a moisture content of about 17%. The mixture is an easily extrudable mass.

„Diese wurde in den Zylinder einer Strangpresse eingeführt, entlüftet mit Hilfe einer Vakuumpumpe und dann die gewünschten Körperoder Teile gepresst. Man kann natürlich die Masse auch in anderer V/eise formen. Die Lagerschalen 10 und der Fig. können geformt und die Wellen lh und 43 sowie die Spindeln 12 und 33 stranggepresst und die Stangen dann in entsprechender Weise beschnitten werden.“This was inserted into the cylinder of an extrusion press, vented with the help of a vacuum pump and then the desired bodies or parts pressed. You can of course shape the mass in other ways. The bearing shells 10 and the figure can be shaped and the shafts 1h and 43 as well as the spindles 12 and 33 can be extruded and the rods then trimmed in a corresponding manner.

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Die Presslinge werden dann getrocknet und auf die gewünschte Dimension bearbeitet, wobei die Brennschwindung einberechnet werden muß. Diese läßt sich in üblichen Vorversuchen ermitteln.The pellets are then dried and machined to the desired dimension, with the firing shrinkage must be taken into account. This can be determined in the usual preliminary tests.

Die Formkörper werden dann auf etwa 1700 C in ca. 2k h erhitzt, bei dieser Temperatur . etwa 1 bis k h gehalten, woraufhin innerhalb von 16 bis 20 h die Temperatur auf etwa 200⁰C gesenkt wird, anschließend wird auf Raumtemperatur abgekühlt.The shaped bodies are then heated to about 1700 ° C. in about 2k h, at this temperature. held for about 1 to k h, whereupon the temperature is ^{lowered to about 200 °} C. within 16 to 20 h, followed by cooling to room temperature.

Die beiden Gleitflächen werden dann geschliffen und poliert auf Endmaß in üblicherweise, z.B. mit Diamantschleifkom oder einer Diamantschleifpaste. Auf diese Weise erhält man leicht Rauhigkeiten von durchschnittlich 0,25/um und darunter (10 RMS microinches). Die Ringe aus Ferrit oder einem anderen magnetischen Werkstoff werden dann in der gezeigten V.'eise auf der Spindel montiert, Spindel und Welle in die Lagerschale mit Hilfe weiterer Ringe, wie in den Zeichnungen, eingeführt. Auf diese V/eise erhält man magnetische Drucklager.The two sliding surfaces are then ground and polished to their final dimensions in the usual way, for example with diamond grinding com or a diamond grinding paste. In this way, roughness of an average of 0.25 μm and below (10 RMS microinches) is easily obtained. The rings made of ferrite or another magnetic material are then mounted on the spindle in the manner shown, the spindle and shaft are inserted into the bearing shell with the help of additional rings, as shown in the drawings. Magnetic thrust bearings are obtained in this way.

Es v.'ird angenommen, daß die Harte und Glätte der Gleitflächen einen großen Einfluß auf ihre Leistungsfähigkeit hat. Auch ist anzunehmen, daß die Scherwirkung im Gas zwischen den gleitenden Flächen während des Laufens Gas über alle Gleitflächen des Lagers verteilt und die Spindel nicht an der Lagerschale sich abstützt. Wie oben angedeutet, wird die Spindel luftgeschmiert. In diesen Lagern, wo magnetische Drucklagervorrichtungen vorhanden sind, sind offensichtlich die Einflüsse-um die Spindel luftgeschmiert zu machen weniger ausschlaggebend, umso mehr bei Lagern, diein vertikaler Stellung arbeiten, z.B. wenn Garne oder Fäden um die Aussen-It is assumed that the hardness and smoothness of the sliding surfaces has a great influence on their performance. It can also be assumed that the shear action in the gas between the sliding surfaces while running gas over all sliding surfaces of the bearing and the spindle is not supported on the bearing shell. As indicated above, the Air-lubricated spindle. In these camps where there are magnetic thrust bearing devices are evident the influences-to make the spindle air-lubricated less decisive, all the more so with bearings that work in a vertical position, e.g. when threads or threads around the outer

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fläche der Hülse 30 mit einer solchen Geschwindigkeit laufen, daß bei starr montierter Welle die Hülse eine Laufgeschwindigkeit von mehreren 100 bis etwa 50 000 UpM erreicht. Die magnetischen Lagerteile sind - wie angedeutet - νorteilhafterweise ebenfalls gasgeschmiert. Größere Lasten mit zunehmenden Kräften können getragen werden, so daß eine wesentlich grössere Anpassung an das Laufen und Gleiten über die Flächen der Perritringe erforderlich ist, als dies der laufende Faden bewirkt. surface of the sleeve 30 run at such a speed that when the shaft is rigidly mounted, the sleeve has a running speed from several hundred to about 50,000 rpm. As indicated, the magnetic bearing parts are advantageous also gas-lubricated. Larger loads with increasing Forces can be borne, allowing a much greater adaptation to walking and gliding over the faces of the Perrit rings is necessary than the running thread causes.

Claims

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Claims

- ίο -

Patent pending> smells

Wear-resistant, essentially frictionless, axial bearing, consisting essentially of a combination of 2 very dense ceramic bodies containing about 85 to 99.99% by weight of Ji ii alumina crystals no larger than 150 μm, both bodies is a fixed on a shaft spindle within a bearing shell, characterized ge characterizes that the sliding surfaces have an average surface roughness of no greater than 0 _f 51 / um and magnetic bearing parts are available to axial pressures and relative longitudinal displacements between the bodies avoid.

2. Bearing according to claim 1, characterized in that that the outer surface of the bearing shell is shaped so that threads or yarns running over it do not slide off.

3 · Bearing according to claim 1 or 2, characterized in that it g e k e η η zei chnet that one end of the bearing shell is closed.

4. Bearing according to claim 1 to 3 _f thereby geke η η zei chnet that the magnetic bearing parts are 2 pairs of magnetic rings, in particular ferrite rings, one part of each pair being fixed to the spindle and the other part to the bearing shell and the surfaces are the same Polarity of the two rings are facing each other.

5. Application of the camp according to claim 1 to 4 in the Textile technology.

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